Mae ymchwilwyr o Brifysgol Colorado Boulder a Labordy Cenedlaethol Sandia wedi datblygu chwyldroadoldeunydd sy'n amsugno sioc, sy'n ddatblygiad arloesol a all newid diogelwch cynhyrchion sy'n amrywio o offer chwaraeon i gludiant.
Mae'r deunydd amsugno sioc hwn sydd newydd ei ddylunio yn gallu gwrthsefyll effeithiau sylweddol a gellir ei integreiddio'n fuan i offer pêl-droed, helmedau beic, a hyd yn oed ei ddefnyddio mewn pecynnu i amddiffyn eitemau cain wrth eu cludo.
Dychmygwch y gall y deunydd hwn sy'n amsugno sioc nid yn unig effeithiau clustog, ond hefyd amsugno mwy o rym trwy newid ei siâp, a thrwy hynny weithredu'n fwy deallus.
Dyma’n union beth mae’r tîm hwn wedi’i gyflawni. Cyhoeddwyd eu hymchwil yn fanwl yn y cyfnodolyn academaidd Advanced Material Technology, gan archwilio sut y gallwn ragori ar berfformiad deunyddiau ewyn traddodiadol. Mae deunyddiau ewyn traddodiadol yn perfformio'n dda cyn cael eu gwasgu'n rhy galed.
Mae ewyn ym mhobman. Mae'n bodoli yn y clustogau rydyn ni'n gorffwys arnyn nhw, yr helmedau rydyn ni'n eu gwisgo, a'r pecynnu sy'n sicrhau diogelwch ein cynhyrchion siopa ar-lein. Fodd bynnag, mae gan ewyn ei gyfyngiadau hefyd. Os caiff ei wasgu'n ormodol, ni fydd bellach yn feddal ac yn elastig, a bydd ei berfformiad amsugno effaith yn dirywio'n raddol.
Mae ymchwilwyr o Brifysgol Colorado Boulder a Labordy Cenedlaethol Sandia wedi cynnal ymchwil manwl ar strwythur deunyddiau sy'n amsugno sioc ac wedi cynnig dyluniad sydd nid yn unig yn gysylltiedig â'r deunydd ei hun, ond hefyd â'i drefniant gan ddefnyddio algorithmau cyfrifiadurol. Gall y deunydd dampio hwn amsugno tua chwe gwaith yn fwy o ynni nag ewyn safonol a 25% yn fwy o ynni na thechnolegau blaenllaw eraill.
Mae'r gyfrinach yn gorwedd yn siâp geometrig y deunydd sy'n amsugno sioc. Egwyddor weithredol deunyddiau tampio traddodiadol yw gwasgu'r holl fannau bach yn yr ewyn at ei gilydd i amsugno ynni. Defnyddiodd ymchwilwyrdeunydd elastomer polywrethan thermoplastigar gyfer argraffu 3D, gan greu strwythur diliau tebyg i dellt sy'n cwympo mewn modd rheoledig pan gaiff ei effeithio, gan amsugno ynni'n fwy effeithiol. Ond mae'r tîm eisiau rhywbeth mwy cyffredinol, sy'n gallu delio â gwahanol fathau o effeithiau gyda'r un effeithlonrwydd.
I gyflawni hyn, fe ddechreuon nhw gyda dyluniad diliau, ond yn ddiweddarach ychwanegwyd addasiadau arbennig - clymau bach fel megin yr acordion. Mae'r clymau hyn wedi'u cynllunio i reoli sut mae'r strwythur diliau yn cwympo o dan rym, gan ganiatáu iddo amsugno'r dirgryniadau a gynhyrchir gan effeithiau amrywiol yn llyfn, boed yn gyflym ac yn galed neu'n araf ac yn feddal.
Nid damcaniaethol yn unig yw hyn. Profodd y tîm ymchwil eu dyluniad yn y labordy, gan wasgu eu deunydd amsugno sioc arloesol o dan beiriannau pwerus i ddangos ei effeithiolrwydd. Yn bwysicach fyth, gellir cynhyrchu'r deunydd clustogi uwch-dechnoleg hwn gan ddefnyddio argraffwyr 3D masnachol, gan ei wneud yn addas ar gyfer ystod eang o gymwysiadau.
Mae effaith geni'r deunydd amsugno sioc hwn yn enfawr. Ar gyfer athletwyr, mae hyn yn golygu offer a allai fod yn fwy diogel a all leihau'r risg o anafiadau gwrthdrawiad a chwymp. I bobl gyffredin, mae hyn yn golygu y gall helmedau beic ddarparu gwell amddiffyniad mewn damweiniau. Mewn byd ehangach, gall y dechnoleg hon wella popeth o rwystrau diogelwch ar briffyrdd i'r dulliau pecynnu a ddefnyddiwn i gludo nwyddau bregus.
Amser post: Medi-04-2024